2020届河北省邯郸市高三（下）第二次模拟考试理综物理试题（解析版）

邯郸市 2020 届高三年级理科综合第二次模拟考试 物理试题 一、选择题 1.中学实验室使用的电流表是磁电式电流表，内部结构示意图如图所示，其最基本的组成部分是磁铁和放在 磁铁两极之间的线圈，两磁极间装有极靴，极靴中间又有一个铁质圆柱，极靴与圆柱间有磁场区。当电流 通过线圈时，线圈左右两边导线受到安培力的方向相反，于是安装在轴上的线圈就要转动，从线圈偏转的 角度就能判断通过电流的大小。下列说法正确的是（　　） A. 为了使电流表表盘的刻度均匀，极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场 B. 线圈无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行 C. 将线圈绕在闭合的铝框上，可使指针摆动加快 D. 在运输时用导线将电流表的两个接线柱连在一起，可减小线圈中因晃动而产生的感应电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁场是均匀地辐向分布，线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变,故 A 错误； B．由图看出，蹄形磁铁和铁芯之间的磁场是均匀辐射分布，不管线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线 平行，故 B 正确； C．将线圈绕在闭合的铝框上，电流变化快慢不变，故 C 错误； D．在运输时用导线将电流表的两个接线柱连在一起，电流表短路，产生的感应电流，故 D 错误。 故选 B。 2.大量研究发现，太阳的巨大辐射能量来自于轻核聚变，事实上在宇宙中的许多恒星内部时刻在激烈地进行 着聚变反应。目前在实验室中能观察到的一种典型的核聚变反应是 ，对这 个反应的认识，下列说法正确的是（　　） A. 这个反应必须在高温下才能进行，是一种化学反应 B. 一个 和一个 的质量和一定小于一个 和一个 的质量和 2 3 4 1 1 1 2 0H+ H He+ n+17.6MeV→ 2 1H 3 1H 4 2 He 1 0 nC. 反应中释放 17.6MeV 的能量是以内能形式出现的 D. 的比结合能要大于 的比结合能 【答案】D 【解析】 【详解】A．这个反应必须在高温下才能进行，它是一种核反应，不是化学反应，故 A 错误； B．这是一个放能反应，存在质量亏损，故一个 和一个 质量和一定大于一个 和一个 的质量 和，故 B 错误； C．反应中释放 17.6MeV 能量是以核能的形式出现的，故 C 错误； D．核聚变反应是放能反应，生成物比反应物稳定，故 的比结合能要大于 的比结合能，故 D 正确。 故选 D。 3.万有引力定律的发现，为人类探索太空提供了重要的理论基础，使人类认识宇宙和开发太空成为可能。如 图所示的三颗不同轨道上的卫星 a、b、c，其绕地球的运动都看作是圆周运动，其中卫星 a 轨道平面与赤道 面重合，卫星 b 轨道平面通过两个极点，卫星 c 可以通过北京上空，卫星 a 和 c 轨道半径相同，卫星 b 轨道 半径大于 a 和 c 的半径，以下关于三颗卫星的说法中正确的是（　　） A. 卫星 a 和 c 的动能相同 B. 卫星 b 的运动周期最大 C. 卫星 b 的运行速度最大 D. 卫星 c 的运动轨道平面可以不通过地心 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做圆周运动过程中满足 可得 的 的 4 2 He 3 1H 2 1H 3 1H 4 2 He 1 0 n 4 2 He 3 1H 2 2 2 2 4GMm vm m rr r T π= = GMv r =可知卫星 a 和 c 的速度大小相同，但质量不知，无法确定动能大小关系，故 A 错误； BC．卫星 b 的轨道半径最大、周期最大、运行速度最小，故 B 正确、C 错误； D．卫星运行过程中万有引力提供向心力，方向指向地心，所以卫星的轨道平面一定通过地心，故 D 错误。 故选 B。 4.甲、乙两个物体在同一条直线上运动，运动的位移—时间图像如图所示，其中甲的图像为顶点位于 x 轴上 的抛物线，乙的图像为过原点的直线。根据图像，以下对两物体运动的分析正确的是（　　） A. 两物体相遇时速度大小相等 B. 两物体相遇时的位置坐标为 C. t0 时刻甲的速度大小为乙的 2 倍 D. 两物体的平均速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示物体运动的速度，则由图可知，两物体相遇时，甲的速度大小大于乙的速度大 小，故 A 错误； B．由图可知，两物体相遇时的位置坐标大于 ，故 B 错误； C．甲的图像为一条抛物线，故甲做匀加速直线运动，从 0-t0 时间内，有 则 乙的图像为一条直线，则乙做匀速直线运动，则 3 2 rT GM π= 0 2 x 0 2 x 0 0 0 2 vx t += 0 0 2xv t = 0 0 xv t ′ =解得 则 t0 时刻甲的速度大小为乙的 2 倍，故 C 正确； D．两物体的平均速度大小均为 但两物体的平均速度方向相反，故两物体的平均速度不相等，故 D 错误。 故选 C。 5.水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度，属于角度传感器的一种，其作用就是测量载体的水平度， 又叫倾角传感器。如图为一个简易模型，截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形，内部有一个小球，其半 径略小于内接圆半径，三角形各边有压力传感器，分别感受小球对三边压力的大小，根据压力的大小，信 息处理单元能将各边与水平面间的夹角通过显示屏显示出来。如果图中此时 BC 边恰好处于水平状态，将其 以 C 为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到 AC 边水平，则在转动过程中（　　） A. 当 BC 边与 AC 边所受压力大小相等时，AB 处于水平状态 B. 球对 AC 边的压力一直增大 C. 球对 BC 边 压力一直减小 D. BC 边所受压力不可能大于球的重力 【答案】A 【解析】 【详解】对正三角形内部的小球受力分析，如图所示 由几何关系可知，随着角度 θ 从 0°到 120°增大过程中，角 α 与角 θ 之和保持不变，且 α + θ = 120°，所以角 的 2v v′ = 0 0 xv t =β 也保持不变，β = 60°，由平衡条件和正弦定理得 所以球对 AC 边的压力 球对 BC 边的压力 A．当 BC 边与 AC 边所受压力大小相等时，即 ，则 θ = 60°，此时 AB 处于水平状态，故 A 正确； BC．角度 θ 从 0°到 120°增大过程中， 和 都是先增大后减小，所以球对 AC 边的压力和 球对 BC 边的压力都是先增大后减小，BC 错误； D．当 0 < θ < 60°时， ，即 BC 边所受压力有可能大于球的重力，故 D 错误。 故选 A。 6.如图在 x 轴的坐标原点及 x=d 的位置分别固定一个点电荷，位于原点的点电荷带负电，电荷量为 q，位于 x=d 处电荷的电荷量为 Q，以无穷远为零电势点，两电荷在 x 轴上产生的电场中，x=-d 处的 S 点场强为 0。 以下说法正确的是（　　） A. Q 带正电，两电荷量的大小满足 Q=2q B. x 轴上 x=-d 处的电势为 0 C. x 轴的负半轴上，x=-d 处的电势最高 D. x 轴上除 x=-d 处以外其他点场强不可能为零 【答案】CD 【解析】 【详解】AD．x=-d 处的 S 点场强为 0，位于原点的点电荷带负电，在 S 点产生的场强水平向右，则位于 x=d 处电荷 Q 应带正电荷，且满足 化简得 ( )sin sin sin 120 AC BCN NG β θ θ= = °− 2 3sin sin sinsin sin 60 3AC AC G GN N Gθ θ θβ ′ = = = =° ( ) ( ) ( )2 3sin 120 sin 120 sin 120sin sin 60 3BC BC G GN N Gθ θ θβ ′ = = °− = °− = °−° AC BCN N′ ′= sinθ ( )sin 120 θ°− BCN G′ > 2 2(2 ) q Qk kd d =而在 x 轴上除 x=-d 处以外其他点场强无法满足上述关系，所以场强不可能为零。 选项 A 错误，D 正确； BC．在 x = 21 2qE d mv′⋅ = 22 L d L< ≤ 21cos ( sin )2qEx m vθ θ= ( 3 cos )sinL R xθ θ+ −四、选考题 13.以下说法中正确的是（　　） A. 有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体 B. 如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力表现为引力 C. 附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，液体与固体之间表现为浸润 D. 液晶具有液体的流动性，所有物质都具有液晶态 E. 空气中水蒸气的压强越大，相对湿度就越大 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．晶体在一定条件下可转化为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，A 正确； B．液体表面层分子比内部稀疏，相互间表现为引力，B 正确； C．附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，分子间表现为斥力，使液体表面扩张，液体与固 体之间表现为浸润，C 正确； D．液晶具有液体的流动性，但不是所有物质都具有液晶态，D 错误； E．空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压比值越大，相对湿度越大，但不一定是水蒸气的压强大， E 错误。 故选 ABC。 14.如图所示，两端开口内壁光滑的导热汽缸竖直固定放置，质量分别为 m 和 2m 的两个活塞 A、B 由长度 为 2L 的轻杆相连，两活塞的横截面积分别为 S 和 2S，活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞 B 距离较细汽缸底端为 L，整个装置处于静止状态。此时大气压强为 ，汽缸周围温度为 127℃。现 在活塞 A 上部缓慢倒入细沙，直到活塞 A 恰好位于较细气缸底部。 (1)求加入细沙的质量； (2)保持细沙质量不变，再缓慢降低气体温度，使活塞回到原来位置，内能减少了 ，求此时封闭气体的 温度及此过程中气体放出的热量。 9 5 3 12x L += 0 4mgp S = U∆【答案】(1) ；(2)T2=27℃， 【解析】 【详解】(1)设初始状态封闭气体的压强为 ，由平衡条件可得 解得 设活塞 A 到达气缸底部时封闭气体的压强为 p2、加入细沙的质量为 m0，由平衡条件得 根据玻意耳定律得 联立解得 (2)降低温度过程中气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得 解得 T2=27℃ 体积恢复过程中外界对气体做的功 由热力学第一定律得 可得 15.如图所示的一束复色光斜射入平行玻璃砖，进入玻璃砖后分解成了两束单色光 a、b，已知两束光的折射 角均小于 45°，以下对两束光的说法中正确的是（　　） 4 m 3 4Q mgL U= + ∆ 1p 0 1 0 12 3 2p S p S mg p S p S+ + = + 1 mgp S = 0 2 0 0 22 3 2p S p S mg m g p S p S+ + + = + ( )1 22 2 2p LS L S p L S+ = 0 4 mm = 1 2 4 3LS LS T T = 2 3 4W p LS mgL= = U W Q−∆ = − 3 4Q mgL U= + ∆A. 增大光的入射角 i，单色光 b 可能会在下界面发生全反射 B. 单色光 a 在玻璃砖中的传播速度较大 C. 单色光 b 通过玻璃砖的时间较长 D. 两束光通过同一个双缝干涉装置，a 光的干涉条纹更宽一些 E. 两束光从空气进入玻璃砖后频率均变小 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．因第二次的折射角等于第一次的入射角，小于临界角，根据光路可逆性可知，增大光的入射角 i，单色光 b 不会在下界面发生全反射，A 错误； B．单色光 比单色光 的偏折小，所以单色光 b 的折射率大于单色光 的折射率，根据 单色光 在玻璃砖中的传播速度较大，B 正确； C．设玻璃砖的厚度为 ，进入玻璃砖光线的折射角为 ，则在玻璃砖运行的路程 根据 因为，入射角相同，单色光 比单色光 的折射角大，所以，单色光 通过玻璃砖的时间较长，C 正确； D．因为单色光 比单色光 的偏折小，所以单色光 比单色光 的频率小，单色光 比单色光 的波长大， 根据 则两束光通过同一个双缝干涉装置， 光的干涉条纹更宽一些，D 正确； E．因为频率和介质无关，单色光 和单色光 两束光从空气进入玻璃砖，频率都不变，E 错误。 故选 BCD。 16.某波源由平衡位置开始振动，引起的一列简谐波沿 x 轴传播，波源振动一段时间后开始计时，如图甲所 示为 t=5s 时的波形图，已知沿波的传播方向上依次有两个质点 P、Q，并且两质点平衡位置间的距离小于 30m， a b a Cv n = a d α cos dx α= 1 sin 2 sin cos cos sin sin 2 x d n d i d it v C C Cα α α α= = ⋅ = ⋅ ⋅ = ⋅ a b b a b a b a b Lx d λ∆ = a a b图乙为两个质点的振动图像，其中质点 P 的平衡位置坐标为 x=9m。求： (1)波的传播方向及波速的大小； (2)波由 P 传到 Q 的过程中质点 P 比质点 Q 多走路程的可能值（取 ）。 【答案】(1)沿 x 轴正方向传播，1m/s；(2)6.5cm，26.5cm，46.5cm，66.5cm 【解析】 【详解】(1)5s 时质点 P 位于平衡位置，所以图乙中实线为 P 的振动图线，虚线为 Q 的振动图线，5s 时质点 P 位于平衡位置向上振动，故波沿 x 轴正方向传播。由图像可知，振动周期为 8s，波长为 8m，则波速为 (2)由题意可知，Q 在 P 右侧，即波由 P 传到 Q，由 P、Q 两质点的振动图像可知，P 比 Q 多振动 Q 到 P 的距离为 由于 则 k=0，1，2，3 设振幅为 A，四分之一周期 P 的路程为 A，再八分之一周期 P 的路程为 ，所以 P 比 Q 多走的路 程为 当 k=0 时 s=6.5cm 当 k=1 时 s=26.5cm 2 1.4= 1m/sv T λ= = ( ) ( )8 3 s 01 2 3t k k∆ = + = ，，， ( ) ( )8 3 m 01 2 3x v t k k∆ = ∆ = + = ，，， 30mx∆ < 2 2A A− 22 42S A A kA= − +当 k=2 时 s=46.5cm 当 k=3 时 s=66.5cm 所以波由 P 传到 Q 的过程中质点 P 比质点 Q 多走路程的可能值为：6.5cm，26.5cm，46.5cm，66.5cm。